半固态高碳工具钢变形行为及局部重熔组织演变

对半固态坯料和常规铸造坯料的组织和流变应力进行了对比分析,对半固态坯料在不同温度、不同保温时间下局部重熔后的组织演变进行了研究.研究结果表明半固态坯料的组织为球形,而常规铸造坯料存在着大量的网状碳化物,两相区变形时,半固态坯料的流变应力明显低于常规铸造坯料;半固态坯料局部重熔时,随着温度的提高和保温时间的增长,晶粒尺寸和圆整度都有所提高.     

半固态铝合金重熔组织演变的研究

通过自行研制开发的新型半固态连续机械搅拌设备,制备了半固态铝合金,并对半固态坯料在半固态温度区间重熔加热,研究不同重熔温度、时间下半固态组织的变化规律.研究表明:保温温度越高,晶粒长大和球化速度加快,保温时间越短;随着保温时间延长,晶粒逐渐长大和球化,液相份数增加.半固态铝合金Y112重熔加热适宜温度区间为565～575℃.     

AlSi7Mg合金低过热度半连续铸造组织的重熔演变

采用光学显微镜及图像分析仪,研究了AlSi7Mg合金低过热度半连续铸造坯料在不同加热温度及保温时间下重熔的微观形貌及尺寸特征,结合差热分析的方法研究了加热过程中组织演变及晶粒长大过程。结果表明,重熔加热温度及保温时间共同影响着合金重熔组织的演变进程,随着加热温度升高及保温时间延长,晶粒逐渐球化并长大。加热温度越高,组织演变速度越快;保温时间越长,晶粒球化并长大越明显。有效控制AlSi7Mg合金重熔加热温度及保温时间,能够获得均匀、圆整且相对细小的半固态浆料组织。     

2024铝合金半固态组织演变及触变成形

采用再结晶与重熔法制备了2024铝合金半固态坯料,研究了不同重熔温度和保温时间下坯料的微观组织演变,以及工艺参数对晶粒尺寸和球化程度的影响。通过触变挤压铸造成形试验,分析了不同坯料高度下制件不同位置的力学性能差异。结果表明,坯料的微观组织随着保温时间的延长逐渐演变为挤压态纤维组织的消失、α-Al再结晶晶粒的初生和其球化与长大,且该过程随重熔温度的升高而加快;半固态球状晶粒的尺寸和球化程度均随重熔温度和保温时间的增加而变大;最佳工艺参数为613~621℃时保温20~30min,此时晶粒平均直径约为75μm,圆整度约为0.74。在此工艺参数下,触变成形制件的抗拉强度可达383MPa。     

低过热度半连续铸造AlMg0.9Si0.6合金重熔工艺的研究

采用光学显微镜及图像分析软件,研究了A1Mg0.9Si0.6合金低过热度半连续铸造坯料在不同加热温度及保温时间下重熔的微观形貌及尺寸特征,结合差热分析的方法研究加热过程中组织演变及晶粒长大过程.结果表明:重熔加热温度及保温时间共同影响着合金重熔组织的演变进程,随着加热温度升高及保温时间延长,晶粒逐渐球化并长大;加热温度越高,组织演变速度越快;保温时间越长,晶粒球化并长大越明显;有效控制AlMg0.9Si0.6合金重熔加热温度及保温时间,能够获得均匀、圆整且相对细小的半固态浆料组织.     

半固态ZL101合金重熔加热时初生相的组织演变

利用低过热度浇注技术制备了半固态ZL101铝合金坯料,研究了半固态温度区间重熔加热时半固态ZL101铝合金坯料的初生相形貌的转变过程。研究结果表明,在半固态两相区保温,半固态ZL101合金的初生相逐渐团球化,该过程随保温温度的升高而加快。半固态ZL101铝合金晶粒的圆度与保温温度和保温时间的关系不大,但晶粒的尺寸随着保温温度和保温时间的增加而增大。半固态ZL101合金试样重熔加热最佳工艺制度为583℃下保温30m in,其晶粒平均等积圆直径为80μm,晶粒平均圆度为0.83。     

半固态2A12铝合金部分重熔组织的演变

对低压脉冲磁场技术制备的2A12铝合金半固态坯料进行部分重熔,利用光学显微镜和图像分析仪等,对半固态坯料部分重熔微观组织的演变进行了研究.结果表明,随着加热温度的提高或保温时间的延长,坯料的平均晶粒尺寸增大,重熔液相增加,晶粒的圆整度提高.最佳的部分重熔工艺参数如下:加热温度为620℃左右,保温时间为20～40 min.形成初生α-Al晶粒为均匀的近球形颗粒,平均晶粒尺寸为116～120 μm,液相率在40％左右,适合于半固态触变成形.组织演化机制分析表明,部分重熔的初期阶段,重熔液相较少,晶粒主要通过凝并快速长大;随加热温度的升高和保温时间的延长,重熔液相增加,晶粒主要通过原子扩散慢速长大并发生球化.     

ZK60-2Ca镁合金半固态坯料的部分重熔

半固态金属坯料部分重熔是半固态金属触变成形工艺的重要技术环节,为了使坯料获得既细小又圆整的晶粒组织,对近液相线铸造ZK60镁合金半固态坯料进行部分重熔,通过改变重熔温度和保温时间来研究其微观组织的演化规律。结果表明:适当控制加热温度和保温时间,坯料部分重熔时可获良好的触变结构。石墨模浇注时,在600~605℃、保温10~15 min时可获得较理想的触变结构,平均晶粒尺寸达30.5μm,圆度达1.5;水冷铜模浇注时,可得出相同的结论,其晶粒平均直径为31.8μm,圆度达1.6。且坯料近液相线铸造时的冷却速率对部分重熔的进程也产生影响,适当降低铸造冷却速率,即采用石墨模能提高二次重熔组织的均匀性和稳定性。     

SiCP/AZ61镁基复合材料局部重熔的组织演变

研究了SiCP／AZ61镁基复合材料在局部重熔中的组织演变及其影响因素。结果表明,SiCP／AZ61镁基复合材料局部重熔最佳工艺参数为,加热温度595℃-600℃、保温时间30min-60min。与AZ61基体合金相比,复合材料在局部重熔时的初始分离速率明显较慢;SiCP／AZ61镁基复合材料在重熔过程中具有较高的稳定性,即随温度的提高和保温时间的延长,获得的半固态触变组织更细小。当局部重熔加热温度高于610℃时,复合材料坯料组织易发生严重变形并出现流淌现象,使得重熔试验无法进行。     

挤压态7075铝合金半固态加热过程中的组织演变

研究了加热温度和保温时间对部分重熔再结晶方法(RAP)制备7075铝合金半固态坯料过程中的组织演变的影响。结果表明,通过在半固态温度区间加热可以将挤压态7075铝合金的纤维组织转变为半固态颗粒状晶粒组织。随着加热温度的提高和保温时间延长,挤压态组织逐渐消失,颗粒状晶粒经再结晶生长并合并长大;颗粒状晶粒的尺寸随加热温度和保温时间的增加而变大。在试验条件下,高温短时间加热比低温长时间下获得的半固态组织更加细小均匀。通过试验得出RAP法制备7075铝合金半固态坯料的优化工艺参数为600℃下保温5min。     

半固态等温处理对Cu-Ca合金组织的影响

通过对比Cu-Ca合金铸态组织,研究了半固态等温处理主要工艺参数对半固态Cu-Ca合金组织的影响,得出了其半固态组织的演变规律。结果表明,在半固态等温处理工艺参数中,影响组织的主要参数为等温温度和保温时间。在一定选择范围内,随着等温温度的升高和保温时间的延长,组织将发生由树枝晶组织到非枝晶组织的一系列转变。研究发现,保温温度为957～967℃,等温时间为45～60min时,合金的球化效果最好,圆整度最高。     

挤压铸造半固态A356铝合金的组织与力学性能

采用低温铸造方法制备A356铝合金半固态坯料.在200 t立式油压机上用挤压铸造方法将A356铝合金半固态浆料挤压成件.研究挤压铸造件的微观组织、力学性能,并与液态挤压铸造件进行比较.结果表明,A356铝合金半固态挤压铸造件组织由球形及椭圆形α-Al晶粒和α+Si共晶成分组成,且制件充型完整、无宏观缩孔、组织致密.在比压48.7 MPa,浇注温度575℃,保压时间3s条件下成形的半固态挤压铸造件的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到278 MPa、225 MPa、13.2％,相比于在比压48.7 MPa,保压时间3s,710℃液态挤压铸造件性能分别提高了8.6％、8.2％、24.5％.A356铝合金半固态挤压铸造成形件具有较高的综合力学性能.     

ZK60-2Ca镁合金近液相线铸造研究

用近液相铸造方法制备了ZK60-2Ca半固态坯料。对其组织演变进行了研究,发现由于Zr的特殊细化作用,ZK60-2Ca合金直接获得球形或近球形的组织,无需经过枝晶球化过程。通过用不同冷却速率的铸模浇铸考察了冷却速率对铸造组织的影响,并对近液相铸造时静置时间对微观组织的影响进行了研究。结果表明,随浇铸温度的降低和静置时间延长至60 min,晶粒逐渐细化并趋于均匀,晶粒尺寸达21?m,且圆度为1.29。随冷却速率的增加,晶粒细化并出现球化趋势。并对组织演变的机理进行了探讨。     

Microstructure evolution of semi-solid Mg-14Al-0.5Mn alloys during isothermal heat treatment

A new Mg-14Al-0.5Mn alloy that exhibits a wide solidification range and sufficient fluidity for semi-solid forming was designed.And the microstructure evolution of semi-solid Mg-14Al-0.5Mn alloy during isothermal heat treatment was investigated. The mechanism of the microstructure evolution and the processing conditions for isothermal heat treatment were also discussed.The results show that the microstructures of cast alloys consist ofα-Mg,β-Mg17Al12 and a small amount of Al-Mn compounds.After holding at 520℃ for 3 min,the phases ofβ-Mg17Al12 and eutectic mixtures in the Mg-14Al-0.5Mn alloy melt and the microstructures ofα-Mg change from developed dendrites to irregular solid particles.With increasing the isothermal time,the amount of liquid increases,and the solid particles grow large and become spherical.When the holding time lasts for 20 min or even longer,the solid and liquid phases achieve a state of dynamic equilibrium.     

AZ61合金半固态二次加热工艺及组织演变

研究了应力诱发熔体激活法(SIMA)制备的AZ61镁合金半固态坯料在二次加热时加热温度和保温时间对其组织的影响,研究表明,二次加热初期半固态组织首先熔合合并,随着保温时间延长,晶粒逐渐长大和球化,液相份数增加;保温温度越高,晶粒长大和球化速度加快。在592℃加热、保温20min~40min,可以获得均匀、圆整的半固态组织,晶粒大小为80μm~90μm,液相率为40%~42%。高于597℃时,试样重熔过程中易发生严重变形。     

Microstructure evolution of semi-solid Mg- 14A1-0.5Mn alloys during isothermal heat treatment

A new Mg-14Al-0.5Mn alloy that exhibits a wide solidification range and sufficient fluidity for semi-solid forming was designed. And the rnicrostructure evolution of semi-solid Mg-14Al-0.5Mn alloy during isothermal heat treatment was investigated. The mechanism of the microstructure evolution and the processing conditions for isothermal heat treatment were also discussed. The results show that the microstructures of cast alloys consist of α-Mg,β-Mg17Al12 and a small amount of Al-Mn compounds. After holding at 520 ℃ for 3 min, the phases of β-Mg17Al12 and eutectic mixtures in the Mg-14Al-0.5Mn alloy melt and the microstructures of α-Mg change from developed dendrites to irregular solid particles. With increasing the isothermal time, the amount of liquid increases, and the solid particles grow large and become spherical. When the holding time lasts for 20 min or even longer, the solid and liquid phases achieve a state of dynamic equilibrium.     

Structural evolution of spray-formed Al-70wt.%Si alloys during isothermal holding in the semi-solid state

1 Introduction The study on semi-solid behavior of metals and alloys was pioneered by Spencor and his co-workers at MIT in 1971 [1]. Since then the semi-solid proc- essing (SSP) has been widely studied and used as forming process compared with other methods [2-3]. The materials under the semi-solid state are de- formed much more easily, however they will still maintain the shape and certain strength. SSP can in- crease the part-forming rate, reduce the thermal shock imposed on the mould, i…     

原位Mg2 Si/Al复合材料半固态组织的形成与演变

研究了P对原位Mg2Si/Al复合材料显微组织的影响,利用等温热处理的方法成功地得到了基体与增强体双相球化的半固态球状组织,探讨了球化机理.结果表明,P孕育变质后,铸态组织中Mg2Si增强相由粗大的枝晶转变为细小的块状,经过等温热处理后的半固态组织,增强相分布均匀、尺寸细小,均表现为规则的球形,而α-AI的形貌也变得较为圆整.此外,随着热处理保温时间的增加,Mg2Si尺寸没有明显的变化,相反,α-Al的尺寸却有明显的增加.     

Sr对AZ91D镁合金半固态等温热处理后的组织的影响

通过对等温热处理温度和时间等工艺参数的控制，研究了变质剂Sr对AZ91D镁合金半固态等温热处理后组织的影响。结果表明，随着等温时间的延长，未变质处理的合金组织将由树枝晶变成近球状组织，而经Sr变质处理的合金组织将由树枝晶变成细小的球状组织，都将逐渐合并长大。等温热处理过程中，树枝晶经历了熔断、粒状化、球化和粗化。